在無線報警系統設計中，要保證其電池的使用壽命、數據傳輸的安全快捷以及產品本身的小型化和低成本，因此對系統主控單元器件的選擇既要滿足低功耗、小體積、低成本又需要該器件能對數據傳輸的進行加密處理。本文著重推薦了Silicon Labs基于Cortex-M3核的高性能32位MCU EFM32JG系列，超低功耗、高性能、高集成度等優勢使得其完全可以勝任無線報警系統的諸多設計挑戰。

在生產、生活中，有著多種安全防護需求，而隨著無線技術的發展與進步，無線聯網報警系統以其數據傳輸的先進性、安裝操作的便捷性，得到了廣泛的應用。

圖1：安防無線報警系統構成框圖。

該系統是由無線報警主機和各類節點設備組成。在運行中，節點設備會將狀態信息和報警信息通過無線通信方式上傳給無線報警主機，無線報警主機再根據信息內容進行后續處理，如存儲、遠程傳輸、驅動報警外設、等等。

在該系統設計中，一般會遇到如下幾個挑戰。首先，節點設備一般采用電池供電，那么，既要控制電池成本、又要盡量獲得更長電池使用壽命，就會成為一個讓工程師感到棘手的問題。其次，報警系統采用無線通信方式，作為報警系統，數據傳輸既要安全又要快捷，這就要求在數據傳輸中，不僅要對通訊數據進行加密處理，還不能因此而降低速度。最后，無論是節點設備、還是主控設備，其產品本身一般都要求小體積、低成本，那么，就要求所用的主控芯片既要集成功能多，還要芯片體積小、成本低。

圖2：節點類設備內部結構框圖

世界知名的精密混合信號芯片方案提供商Silicon Labs致力于打造強大的IOT整套芯片方案。其中，新近推出的基于Cortex-M3核的高性能32位MCU EFM32JG系列，以其超低功耗、高性能、高集成度等優勢，完全可以勝任上述挑戰！圖3是EFM32JG系列MCU內部結構框圖及其亮點。

EFM32JG系列MCU擁有EM0~EM4多種工作模式。在各模式上，有著優秀的指標，如深度休眠模式，2.5 μA@EM2 （RTCC running with state and RAM retention），功耗極低；全速運行模式，僅63 μA/MHz @EM0，功率密度優秀。在運行中，MCU可根據節點設備或主控設備的任務需求，靈活切換能耗模式，比如可采用：工作（EM0）→ 深度休眠（EM2）→喚醒（僅2us）→工作（EM0）→。..。..這種運行方式，以獲取最低平均功耗。 另外，EFM32JG系列MCU，還集成了LEUART（低功耗串口），在EM2模式下與DMA配合，可在無內核干預下運行，也可以通過接收的數據喚醒MCU。不僅自身功耗低，還使MCU擁有更好的喚醒方式。因此，在功耗控制上，EFM32JG系列MCU，以其優秀的指標、靈活多樣的能耗模式以及各種特色外設，使得節點設備的電池使用壽命，能夠得到很好的延長。

在數據傳輸的安全與快捷上，EFM32JG系列MCU，完全集成了3種主流加密算法的硬件加密引擎：

? AES 128/256-bit keys

? ECC B/K163， B/K233， P192， P224， P256

? SHA-1 and SHA-2 （SHA-224 and SHA-256）

因為是硬件的，簡單幾條指令，就可以實現加密或解密，節省了MCU用幾百條軟件指令去計算的時間，不僅實現了數據傳輸的安全性，也沒有因此而拉低數據傳輸的速率。很好地破解了加密與高速共存的瓶頸。

最后，如上述，節點設備一般要電池供電，為了獲得穩定的電壓以及較高的電源轉化效率，一般都要一個DC/DC電源IC。EFM32JG系列MCU集成了一個DC/DC控制器，因此很好地滿足了這種需要。該DC/DC控制性能優秀，轉化率可達85%，輸出電流高達200MA（低噪模式，且Tamb ≤ 85°C），不僅可以自己用，還可以供其他外設使用。這不僅減少了硬件BOM成本，更減少了PCB體積。

綜上所述，EFM32JG系列MCU，以其高度的集成性，優秀的性能，很好地勝任了在無線聯網報警系統設計中的挑戰！

EFM32JG系列MCU其他典型應用：

? 物聯網設備和傳感器

? 健康和健身

? 智能配件

? 家庭自動化和安全

? 工業和工廠自動化